Das digitale Fernsehen hat bereits fast das ganze Land abgedeckt. Neue Fernseher erhalten selbst ein hochwertiges digitales Signal, alte - mit Hilfe einer speziellen Set-Top-Box. Was ist der Unterschied zwischen altem analogem und neuem digitalem Signal? Viele Menschen verstehen das nicht und brauchen eine Klärung.
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Signaltypen
Ein Signal ist eine Änderung einer physikalischen Größe in Zeit und Raum. Tatsächlich sind dies Codes für den Datenaustausch in Informations- und Verwaltungsumgebungen. Grafisch kann jedes Signal als Funktion dargestellt werden. Art und Charakteristik des Signals können Sie anhand der Linie in der Grafik bestimmen. Analog wird wie eine kontinuierliche Kurve aussehen, digital wie eine unterbrochene rechteckige Linie, die von Null auf Eins springt.Alles, was wir mit unseren Augen sehen und mit unseren Ohren hören, kommt als analoges Signal.
Analogsignal
Sehen, Hören, Schmecken, Riechen und Fühlen erreichen uns in Form eines analogen Signals. Das Gehirn steuert die Organe und erhält von ihnen Informationen in analoger Form. In der Natur werden alle Informationen nur auf diese Weise übertragen.
In der Elektronik basiert ein analoges Signal auf der Übertragung von Elektrizität. Bestimmte Spannungswerte entsprechen der Frequenz und Amplitude des Tons, der Farbe und Helligkeit des Lichts im Bild und so weiter. Das heißt, Farbe, Ton oder Informationen sind analog zu elektrischer Spannung.
Zum Beispiel: Stellen Sie die Farbübertragung auf eine bestimmte Spannung ein: Blau 2 V, Rot 3 V, Grün 4 V. Durch Ändern der Spannung erhalten wir ein Bild der entsprechenden Farbe auf dem Bildschirm.
Dabei spielt es keine Rolle, ob das Signal über Kabel oder Funk geht. Der Sender sendet kontinuierlich und der Empfänger verarbeitet die analogen Informationen. Durch den Empfang eines kontinuierlichen elektrischen Signals über Kabel oder eines Funksignals über die Luft wandelt der Empfänger die Spannung in den entsprechenden Ton oder die entsprechende Farbe um. Ein Bild erscheint auf dem Bildschirm oder Ton wird über den Lautsprecher übertragen.
diskretes Signal
Der springende Punkt liegt im Namen. Diskrete aus dem Lateinischen diskret, was diskontinuierlich (geteilt) bedeutet. Wir können sagen, dass das Diskrete die Amplitude des Analogen wiederholt, aber die glatte Kurve wird zu einer gestuften. Variiert entweder in der Zeit, bleibt kontinuierlich in der Größe oder im Niveau, ohne zeitliche Unterbrechung.
In einem bestimmten Zeitraum (z. B. einer Millisekunde oder einer Sekunde) hat ein diskretes Signal also einen bestimmten eingestellten Wert. Am Ende dieser Zeit ändert es sich scharf nach oben oder unten und bleibt so für eine weitere Millisekunde oder Sekunde. Und so kontinuierlich.Daher wird diskret analog umgewandelt. Das ist halbwegs digital.
Digitalsignal
Nach diskret war der nächste Schritt in der analogen Wandlung ein digitales Signal. Das Hauptmerkmal ist entweder er ist oder er ist nicht. Alle Informationen werden in zeitlich und betragsmäßig begrenzte Signale umgewandelt. Signale der digitalen Datenübertragungstechnik werden durch Null und Eins in unterschiedlichen Versionen kodiert. Und die Basis ist ein Bit, das einen dieser Werte annimmt. Bit aus englischer Binärziffer oder Binärziffer.
Aber ein Bit hat eine begrenzte Fähigkeit, Informationen zu übertragen, also wurden sie zu Blöcken kombiniert. Je mehr Bits in einem Block sind, desto mehr Informationen trägt er. In digitalen Technologien werden Bits in Blöcken verwendet, die ein Vielfaches von 8 sind. Ein 8-Bit-Block wird als Byte bezeichnet. Ein Byte ist eine kleine Menge, aber es kann bereits verschlüsselte Informationen über alle Buchstaben des Alphabets speichern. Das Hinzufügen von nur einem Bit verdoppelt jedoch die Anzahl der Kombinationen von Null und Eins. Und wenn 8 Bit 256 Kodierungsoptionen ermöglichen, dann sind 16 schon 65536. Und ein Kilobyte oder 1024 Byte ist ein ziemlich großer Wert.
AUFMERKSAMKEIT! Es gibt keinen Fehler, dass 1 KB 1024 Bytes entspricht. Dies ist in einer binären Computerumgebung üblich. Aber das Dezimalsystem ist auf der Welt weit verbreitet, wobei Kilo 1000 ist. Daher gibt es auch ein Dezimalsystem, das 1000 Bytes entspricht.
Viele Informationen werden in einer großen Anzahl kombinierter Bytes gespeichert, je mehr Kombinationen von 1 und 0, desto mehr codiert. Daher haben wir in 5 - 10 MB (5000 - 10000 kB) Musiktiteldaten von guter Qualität. Wir gehen weiter, und der Film ist bereits in 1000 MB codiert.
Aber da alle Informationen, die Menschen umgeben, analog sind, braucht es Mühe und irgendeine Art von Gerät, um sie in digitale Form zu bringen. Für diese Zwecke wurde ein DSP (digitaler Signalprozessor) oder DSP (digitaler Signalprozessor) erstellt. Ein solcher Prozessor steckt in jedem digitalen Gerät. Die erste erschien in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts. Methoden und Algorithmen ändern und verbessern sich, aber das Prinzip bleibt konstant – die Umwandlung analoger Daten in digitale.
Die Verarbeitung und Übertragung eines digitalen Signals hängt von den Eigenschaften des Prozessors ab - Bittiefe und Geschwindigkeit. Je höher sie sind, desto besser ist das Signal. Die Geschwindigkeit wird in Millionen Anweisungen pro Sekunde (MIPS) angegeben und erreicht bei guten Prozessoren mehrere zehn MIPS. Die Geschwindigkeit bestimmt, wie viele Einsen und Nullen das Gerät in einer Sekunde „schieben“ und qualitativ einen durchgehenden analogen Signalverlauf übertragen kann. Der Realismus des Bildes hängt davon ab. Fernseher und Ton aus den Lautsprechern.
Der Unterschied zwischen einem diskreten und einem digitalen Signal
Jeder hat wahrscheinlich schon vom Morsecode gehört. Der Künstler Samuel Morse hat es sich ausgedacht, andere Innovatoren haben es verbessert, aber alles wurde verwendet. Dies ist eine Art der Textübertragung, bei der Buchstaben mit Punkten und Bindestrichen codiert werden. Vereinfacht wird die Codierung als Morsecode bezeichnet. Es wurde lange Zeit im Telegraphen und zur Übermittlung von Informationen per Funk verwendet. Zusätzlich können Sie mit einem Scheinwerfer oder einer Taschenlampe signalisieren.
Der Morsecode hängt nur vom Zeichen selbst ab. Und nicht von seiner Dauer oder Lautstärke (Stärke). Unabhängig davon, wie Sie mit der Taste schlagen (mit einer Taschenlampe blinken), werden nur zwei Optionen wahrgenommen - ein Punkt und ein Strich. Sie können nur die Übertragungsgeschwindigkeit erhöhen. Weder Volumen noch Dauer werden berücksichtigt. Hauptsache, das Signal würde reichen.
Ebenso das digitale Signal. Es ist wichtig, die Daten mit 0 und 1 zu codieren. Der Empfänger muss nur die Kombination aus Nullen und Einsen parsen. Es spielt keine Rolle, wie laut und wie lange jedes Signal sein wird. Es ist wichtig, Nullen und Einsen zu erhalten. Das ist die Essenz der digitalen Technologie.
Ein diskretes Signal wird erhalten, wenn wir auch die Lautstärke (Helligkeit) und die Dauer jedes Punkts und Strichs oder 0 und 1 codieren. In diesem Fall gibt es mehr Codierungsoptionen, aber auch Verwirrung. Lautstärke und Dauer können nicht zerlegt werden. Dies ist der Unterschied zwischen digitalen und diskreten Signalen. Digital wird eindeutig generiert und wahrgenommen, diskret mit Variationen.
Vergleich von digitalen und analogen Signalen
Das Signal der Radiostation der Fernsehzentrale oder des Mobilfunks kann in digitaler und analoger Form übertragen werden. Beispielsweise sind Ton und Bild analoge Signale. Das Mikrofon und die Kamera nehmen die umgebende Realität wahr und wandeln sie in elektromagnetische Wellen um. Die Schwingungsfrequenz am Ausgang hängt von der Schall- und Lichtfrequenz ab, die Sendeamplitude von Lautstärke und Helligkeit.
Das in elektromagnetische Wellen umgewandelte Bild und der Ton werden von einer Sendeantenne in den Weltraum propagiert. Im Empfänger läuft der umgekehrte Prozess ab – elektromagnetische Schwingungen in Ton und Bild.
Die Ausbreitung elektromagnetischer Schwingungen in der Luft wird durch Wolken, Gewitter, Gelände, industrielle elektrische Pickups, Sonnenwind und andere Störungen verhindert. Die Frequenz und Amplitude sind oft verzerrt und das Signal vom Sender zum Empfänger kommt mit Änderungen.
Sprache und Bild des analogen Signals werden durch Interferenzen verzerrt, im Hintergrund werden Rauschen, Knistern und Farbverfälschungen wiedergegeben.Je schlechter der Empfang ist, desto ausgeprägter sind diese Fremdeinwirkungen. Aber wenn das Signal angekommen ist, ist es zumindest irgendwie sicht- und hörbar.
Bei der digitalen Übertragung werden Bild und Ton vor der Ausstrahlung digitalisiert und erreichen unverzerrt den Empfänger. Der Einfluss äußerer Faktoren ist minimal. Ton und Farbe in guter Qualität oder gar nicht. Das Signal kommt garantiert in einer bestimmten Entfernung an. Für die Übertragung über große Entfernungen werden jedoch mehrere Repeater benötigt. Um ein Mobilfunksignal zu übertragen, werden die Antennen daher so nah wie möglich beieinander platziert.
Ein klares Beispiel für den Unterschied zwischen den beiden Arten von Signalen ist der Vergleich des alten kabelgebundenen Telefons und der modernen Mobilfunkkommunikation.
Die kabelgebundene Telefonie funktioniert nicht immer gut, selbst innerhalb des gleichen Ortes. Ein Anruf auf der anderen Seite des Landes ist ein Test für die Stimmbänder und das Gehör. Sie müssen schreien und auf die Antwort hören. Wir filtern Geräusche und Störungen mit unseren Ohren heraus, wir denken uns die fehlenden und verzerrten Wörter selbst aus. Der Ton ist zwar schlecht, aber es gibt.
Der Ton in einer Mobilfunkverbindung ist auch von der anderen Hemisphäre perfekt hörbar. Das digitalisierte Signal wird ohne Verzerrung gesendet und empfangen. Aber auch er ist nicht ohne Makel. Wenn Fehler auftreten, ist der Ton überhaupt nicht zu hören. Lassen Sie Buchstaben, Wörter und ganze Sätze weg. Gut, dass das selten vorkommt.
Bei analogem und digitalem Fernsehen in etwa gleich. Analog verwendet ein störanfälliges Signal von begrenzter Qualität und hat seine Entwicklungsmöglichkeiten bereits ausgeschöpft. Digital ist nicht verzerrt, bietet hervorragende Ton- und Bildqualität und wird ständig verbessert.
Vor- und Nachteile verschiedener Arten von Signalen
Seit der Erfindung wurde die analoge Signalübertragung stark verbessert. Und diente lange Zeit der Übertragung von Informationen, Ton und Bild. Trotz vieler Verbesserungen hat es alle seine Mängel beibehalten - Rauschen während der Wiedergabe und Verzerrungen bei der Übertragung von Informationen. Das Hauptargument für den Wechsel zu einem anderen Datenaustauschsystem war jedoch die Obergrenze der Qualität des übertragenen Signals. Analog kann die Menge an modernen Daten nicht aufnehmen.
Verbesserungen bei Aufzeichnungs- und Speichermethoden, hauptsächlich Videoinhalten, haben das analoge Signal in der Vergangenheit verlassen. Der einzige Vorteil der analogen Datenverarbeitung ist bisher die weite Verbreitung und die geringen Kosten der Geräte. Ansonsten ist das analoge Signal dem digitalen Signal unterlegen.
Beispiele für digitale und analoge Signalübertragung
Digitale Technologien ersetzen nach und nach analoge und sind bereits in allen Lebensbereichen weit verbreitet. Oft bemerken wir es einfach nicht, und die Figur ist überall.
Technische Informatik
Die ersten analogen Computer wurden in den 1930er Jahren entwickelt. Dies waren ziemlich primitive Geräte, um hochspezialisierte Aufgaben auszuführen. Analoge Computer erschienen in den 1940er Jahren und waren in den 1960er Jahren weit verbreitet.
Sie verbesserten sich ständig, aber mit dem Wachstum des Volumens der verarbeiteten Informationen wichen sie allmählich digitalen Geräten. Analoge Computer eignen sich aufgrund der sofortigen Reaktion auf Änderungen eingehender Daten gut für die automatische Steuerung von Produktionsprozessen. Aber die Arbeitsgeschwindigkeit ist gering und die Datenmenge ist begrenzt. Daher werden analoge Signale nur in einigen lokalen Netzwerken verwendet.Im Grunde geht es um die Steuerung und Steuerung von Produktionsprozessen. Wobei die ersten Informationen Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Windgeschwindigkeit und ähnliche Daten sind.
In einigen Fällen wird zur Lösung von Problemen, bei denen die Genauigkeit des Datenaustauschs von Berechnungen nicht so wichtig ist wie bei digitalen elektronischen Computern, auf die Hilfe von analogen Computern zurückgegriffen.
Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wich das analoge Signal der digitalen Technik. Beim Rechnen werden gemischte digitale und analoge Signale nur für die Datenverarbeitung verwendet, die auf einigen Mikroschaltungen basiert.
Tonaufzeichnung und Telefonie
Schallplatte und Magnetband sind zwei prominente Vertreter des analogen Signals zur Tonwiedergabe. Beide werden nach wie vor produziert und sind bei manchen Kennern gefragt. Viele Musiker glauben, dass man nur durch die Aufnahme eines Albums auf Band einen saftigen, echten Sound erzielen kann. Musikliebhaber hören gerne Discs mit charakteristischen Geräuschen und Knistern. Seit 1972 wurden Tonbandgeräte hergestellt, die eine digitale Aufzeichnung auf Magnetband durchführen, aber sie wurden aufgrund der hohen Kosten und großen Abmessungen nicht vertrieben. Nur zur Verwendung bei professionellen Aufnahmen.
Ein weiteres Beispiel für analoge und digitale Signale bei der Tonaufzeichnung sind Mischpulte und Tonsynthesizer. Meistens werden digitale Geräte verwendet, und die Verwendung analoger Geräte ist durch Gewohnheiten und Vorurteile verursacht. Es wird angenommen, dass die digitale Aufzeichnung diesen Effekt einer allumfassenden Übertragung von Musik noch nicht erreicht hat. Und es ist nur dem analogen Signal eigen.
Während sich junge Menschen Musik ohne MP3-Dateien nicht vorstellen können, die im Speicher von Telefonen, Flash-Laufwerken und Computern gespeichert sind.Und Online-Dienste bieten Zugriff auf ihre Repositories mit Millionen digitaler Aufzeichnungen.
Die Telefonie ist sogar noch weiter gegangen. Die digitale Mobilfunkkommunikation hat die drahtgebundene Kommunikation fast verdrängt. Letztere verblieben in staatlichen Stellen, Gesundheitseinrichtungen und ähnlichen Organisationen. Die meisten stellen sich ein Leben ohne Zelle und an einen Draht gefesselt nicht mehr vor. Mobilfunk, die Grundlage der Datenübertragung, bei der ein digitales Signal Teilnehmer auf der ganzen Welt zuverlässig verbindet.
Elektrische Messungen
Die digitale Verarbeitung und Datenübertragung ist in der elektrischen Messtechnik fest etabliert. Elektronische Oszilloskope, Volt- und Amperemeter, Multimessgeräte. Alle Geräte, bei denen Informationen auf einem elektronischen Display angezeigt werden, verwenden ein digitales Signal zur Übertragung der Messung. Im Alltag begegnet man dem meistens beim Anblick von Stabilisatoren und Spannungsrelais. Beide Geräte messen die Spannung im Netz, verarbeiten und übermitteln ein digitales Signal an das Display.
Zunehmend wird auch digitale Technik zur Übertragung elektrischer Messdaten über große Entfernungen eingesetzt. Um die Leistung von Stromnetzen an Umspannwerken und Dispatcher-Bedienfeldern zu steuern, werden digitale Geräte installiert. Analoge Geräte sind nur in Panels, direkt an den Messstellen, beliebt.
Eine weitere weit verbreitete Verwendung eines digitalen Signals ist die Strommessung. Anwohner vergessen das oft Anzeigen der Instrumentenwerte und in Ihr persönliches Konto eingeben oder an die Energieversorgungsorganisation übermitteln. Digitale Energiemesssysteme ersparen Ihnen Sorgen. Hinweise fallen sofort in das Abrechnungssystem. Daher ist keine ständige Kommunikation zwischen dem Abonnenten und dem Anbieter erforderlich. Sie können manchmal zu Ihrem persönlichen Konto gehen und die Daten überprüfen.
Analoges und digitales Fernsehen
Die Menschheit lebt seit vielen Jahren mit analogem Fernsehen. Jeder ist einfache und verständliche Dinge gewohnt. Erst Broadcast, dann Kabel etwas bessere Qualität. einfache Antenne, TV und Bild von mittelmäßiger Qualität. Aber Videoaufzeichnungs- und Speichertechnologien sind dem analogen Signal weit voraus. Und er kann einen modernen Film oder eine TV-Show nicht mehr vollständig vermitteln. Qualität, Stabilität und ein guter Signalpegel kann nur digitales Fernsehen bieten.
Digitales Fernsehen hat viele Vorteile. Die erste und sehr große ist die Signalkomprimierung. Infolgedessen hat sich die Anzahl der angesehenen Kanäle erhöht. Auch die Qualität der Bild- und Tonübertragung hat sich verbessert, ohne die eine Ausstrahlung für moderne Großbildfernseher schlicht unmöglich ist. Gleichzeitig wurde es möglich, Informationen über die Sendung, die nächsten Fernsehprogramme und dergleichen anzuzeigen.
Zusammen mit den Vorteilen kam ein kleines Problem. Um ein digitales Signal zu empfangen, benötigen Sie einen speziellen Tuner.
Merkmale des terrestrischen Fernsehens
Um ein digitales On-Air-Signal zu empfangen, ist ein T2-Tuner erforderlich, andere Bezeichnungen sind Receiver, Decoder oder DVB-T2-Set-Top-Box. Die meisten modernen LED-Fernseher sind zunächst mit solchen Geräten ausgestattet. Ihre Besitzer müssen sich also keine Sorgen machen. Wenn Sie das analoge Fernsehen ausschalten, müssen Sie nur die Kanäle neu konfigurieren.
Für Besitzer alter Fernseher ohne eingebauten T2-Tuner gibt es keine Probleme. Hier ist alles einfach. Sie müssen eine separate DVB-T2-Set-Top-Box kaufen, die das T2-Signal empfängt, verarbeitet und das fertige Bild auf den Bildschirm überträgt. Die Befestigung kann problemlos erfolgen an jeden Fernseher anschließen.
Das digitale Signal findet in immer mehr Lebensbereichen Anwendung. Fernsehen ist da keine Ausnahme. Keine Angst vor dem Neuen. Die meisten Fernseher sind bereits mit dem Notwendigen ausgestattet, und für ältere müssen Sie eine preiswerte Set-Top-Box kaufen. Darüber hinaus ist es einfach, das Gerät einzurichten. Bessere Bild- und Tonqualität.
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